How we think complex cells evolved - Adam Jacobson

Çeviri: Giray Başbuğ Gözden geçirme: Can Boysan

What if you could absorb another organism

Ya bir organizmayı özümseyip

and take on its abilities?

yeteneklerini kazanabilseydiniz?

Imagine you swallowed a small bird and suddenly gained the ability to fly.

Bir kuşu yutup aniden uçma yeteneği kazandığınızı farz edin.

Or if you engulfed a cobra

Ya da bir kobra yiyerek

and were then able to spit poisonous venom from your teeth.

artık dişlerinizden zehir akıtabildiğinizi düşünün.

Throughout the history of life,

Yaşam tarihi boyunca,

specifically during the evolution of complex eukaryotic cells,

özellikle karmaşık yapılı ökaryot hücrelerin evrimi sırasında,

things like this happened all the time.

bu tarz şeyler sürekli gerçekleşti.

One organism absorbed another,

Bir organizma başka birini içine aldı

and they united to become a new organism with the combined abilities of both.

ve ikisinin de yeteneğine sahip yeni bir organizma ortaya çıktı.

We think that around 2 billion years ago,

2 milyar yıl kadar öncesinde,

the only living organisms on Earth were prokaryotes,

Dünyada canlı olan tek organizmanın

single-celled organisms lacking membrane-bound organelles.

zarlı organellerden mahrum olan prokaryotlar olduğunu düşünüyoruz.

Let's look closely at just three of them.

Sadece üçüne yakından bakalım.

One was a big, simple blob-like cell

Biri, hücre zarıyla maddelerin etrafını sararak içine alma yeteneğine sahip

with the ability to absorb things by wrapping its cell membrane around them.

büyük, damlaya benzer bir hücreydi.

Another was a bacterial cell

Bir diğeri, fotosentez yoluyla

that converted solar energy into sugar molecules through photosynthesis.

güneş ışığını şeker moleküllerine çevirebilen bir bakteri hücresiydi.

A third used oxygen gas to break down materials like sugar

Üçüncüsü, şeker gibi maddeleri parçalayarak

enerjilerini yaşam aktivitelerinde

and release its energy into a form useful for life activities.

kullanılabilecek bir halde açığa çıkarıyordu.

The blob cells would occasionally absorb the little photosynthetic bacteria.

Damla hücreleri ara sıra küçük fotosentetik hücreleri içine aldı.

These bacteria then lived inside the blob and divided like they always had,

Daha sonra, bu bakteriler hücrenin içinde yaşamlarını sürdürüp

normalde olduğu gibi bölünmeyi sürdürdü ama var oluşları artık bağlıydı.

but their existence became linked.

If you stumbled upon this living arrangement,

Eğer bu canlı birlikteliğine denk gelseydiniz

you might just think that the whole thing was one organism,

onların beraberce tek bir organizma olduklarını,

that the green photosynthetic bacteria were just a part of the blob

yeşil fotosentetik bakterinin damlacığın bir parçası olup

yaşamsal faaliyetlerinden birini gerçekleştirdiğini düşünebilirdiniz;

that performed one of its life functions,

just like your heart is a part of you

tıpkı kalbinizin sizin bir parçanız olup

that performs the function of pumping your blood.

kanın pompalanması işlevini yerine getirmesi gibi.

This process of cells living together is called endosymbiosis,

Hücrelerin bu şekilde beraber yaşamalarına endosimbiyoz denir,

one organism living inside another.

bu, bir organizmanın başka bir organizma içinde yaşamasıdır.

But the endosymbiosis didn't stop there.

Ama endosimbiyoz burada durmadı.

What would happen if the other bacteria moved in, too?

Diğer bakteri de içeri girerse ne olur?

Now the cells of this species started becoming highly complex.

İşte şimdi bu türün hücreleri son derece karmaşıklaşmaya başladı.

They were big and full of intricate structures

Daha da büyümeye ve kloroplast ve mitokondri olarak isimlendirdiğimiz

that we call chloroplasts and mitochondria.

iç içe, karmaşık yapılardan oluşmaya başladılar.

These structures work together to harness sunlight,

Bu yapılar güneş ışığını kullanıp

make sugar,

bu yolla şeker üretip

and break down that sugar using the oxygen

bu şekerin de Dünya'nın atmosferinde yeni yeni ortaya çıkmaya başlamış oksijen ile

that right around this time started to appear in the Earth's atmosphere.

yıkımını gerçekleştirmek için beraber çalışırlar.

Organisms absorbing other organisms

Organizmaların başka organizmaları özümsemesi,

was one way species adapted to the changing environmental conditions

türlerin, değişen çevre şartlarına

adapte olma yollarından biriydi.

of their surroundings.

This little story highlights what biologists call the endosymbiotic theory,

Bu küçük hikâye, biyologların "Endosimbiyotik Kuram"ını,

the current best explanation of how complex cells evolved.

karmaşık hücrelerin ortaya çıkışı üzerine en iyi güncel açıklamayı ele alıyor.

There's a lot of evidence that supports this theory,

Bu teoriyi destekleyen bir sürü kanıt var,

but let's look at three main pieces.

biz üç ana parçayı inceleyelim.

First, the chloroplasts and mitochondria in our cells multiply the very same way

Öncelikle, vücudumuzdaki kloroplast ve mitokondri,

tıpkı o antik bakterilerin çoğaldığı gibi çoğalıyor,

as those ancient bacteria,

which are still around, by the way.

bu arada bunlar doğada hâlâ mevcut.

In fact, if you destroy these structures in a cell, no new ones will appear.

Hatta, eğer hücredeki bu yapıları yok ederseniz yenileri ortaya çıkmıyor.

The cell can't make them.

Hücre bunları üretemiyor.

They can only make more of themselves.

Yalnızca kendisini çoğaltabiliyor.

Second piece of evidence.

İkinci kanıt.

Chloroplasts and mitochondria both contain their own DNA and ribosomes.

Hem kloroplast hem de mitokondri kendi DNA'sına ve ribozomlarına sahip.

Their DNA has a circular structure

Antik bakterilerin DNA'larına oldukça benzeyen DNA'ları, halkasal bir yapıda,

that is strikingly similar to the DNA of the ancient bacteria,

and it also contains many similar genes.

ayrıca birçok benzer genleri var.

The ribosomes, or protein assembly machines of chloroplasts and mitochondria,

Kloroplast ve mitokondrinin ribozomları,

başka bir deyişle protein üretim makineleri,

also have the same structure as ribosomes of ancient bacteria,

antik bakterinin ribozomuyla aynı yapıda

but are different from the ribosomes

hanging around the rest of eukaryotic cell.

ancak ökaryot hücrede bulunan ribozomlardan farklı.

Lastly, think about the membranes involved in the engulfing process.

Son olarak, içine alma aşamasında yer alan zarları düşünelim.

Chloroplasts and mitochondria both have two membranes surrounding them,

Kloropast ve mitokondri, iç ve dış zar olmak üzere

kendilerini saran iki zara sahip.

an inner and outer membrane.

Their inner membrane contains some particular lipids and proteins

İç zar, yapısında dış zarda mevcut olmayan

that are not present in the outer membrane.

belirli protein ve yağları içeriyor.

Why is that significant?

Peki bu neden önemli?

Because their outer membrane used to belong to the blob cell.

Çünkü dış zarları aslında damlasal hücreye aitti.

When they were engulfed in the endosymbiosis process,

Endosimbiyoz aşamasında hücreye alınırlarken

they got wrapped up in that membrane and kept their own as their inner one.

bu zarla çevrelendiler ve kendi zarlarını iç zar olarak muhafaza ettiler.

Surely enough, those same lipids

Tahmin edeceğiniz üzere,

bu aynı yağlar ve proteinler,

and proteins are found on the membranes of the ancient bacteria.

antik bakterilerde bulunan zarların ta kendisi.

Biologists now use this theory

Biyologlar, çeşit çeşit olan ökaryot hücrelerin kökenini açıklamak için

to explain the origin of the vast variety of eukaryotic organisms.

bu teoriyi kullanıyorlar.

Take the green algae that grow on the walls of swimming pools.

Yüzme havuzlarının duvarında yetişen yeşil algleri ele alalım.

A larger eukaryotic cell with spinning tail structures, or flagella,

Kuyrukvari bir yapıya, başka bir deyişle kamçıya sahip büyük bir ökaryot hücre

at some point absorbed algae like these to form what we now call euglena.

bunun gibi bir algi içine alıp bugün öglena dediğimiz yapıyı oluşturdu.

Euglena can perform photosynthesis,

Öglena fotosentez yapabilir,

break down sugar using oxygen,

oksijen kullanarak şekeri parçalayabilir

and swim around pond water.

ve durgun sularda yüzebilir.

And as the theory would predict,

Teorinin öngörüsü üzerine,

the chloroplasts in these euglena have three membranes

içeri alınmadan önce halihazırda iki zarları bulunduğundan,

since they had two before being engulfed.

öglenalardaki kloroplastlar üç zarlıdır.

The absorbing process of endosymbiotic theory

Endosimbiyotik teorinin içeri alım aşaması,

allowed organisms to combine powerful abilities

güçlü organizmaların özelliklerini birleştirip

to become better adapted to life on Earth.

Dünya yaşamına daha iyi uyum sağlamasını sağladı.

The results were species capable of much more

Sonuç, ayrı organizmalar olarak başarabildiklerinden

than when they were separate organisms,

çok daha fazlasını yapabilecek potansiyelde yeni türler oldu

and this was an evolutionary leap

ve bu, bugün gezegende gözlemlediğimiz

that lead to the microorganisms, plants,

mikroorganizmalara, bitkilere ve hayvanlara zemin hazırlayan

and animals we observe on the planet today.

evrimsel bir sıçrayıştı.